Il y a près d'un demi-siècle, les créateurs de Star Wars imaginaient une planète vitale, Tatooine, en orbite autour d'une paire d'étoiles. Maintenant, 44 ans plus tard, les scientifiques ont trouvé de nouvelles preuves que cinq systèmes connus avec plusieurs étoiles, Kepler-34, -35, -38, -64 et -413, sont des candidats possibles pour soutenir la vie. Un nouveau cadre mathématique a permis aux chercheurs de l'Université de New York d'Abu Dhabi et de l'Université de Washington de montrer que ces systèmes, entre 2764 et 5933 années-lumière de la Terre, dans les constellations Lyra et Cygnus—soutenir une "Zone Habitable" permanente, une région autour des étoiles dans laquelle de l'eau liquide pourrait persister à la surface de toute planète semblable à la Terre non encore découverte. Parmi ces systèmes, Kepler-64 est connu pour avoir au moins quatre étoiles en orbite en son centre, tandis que les autres ont deux étoiles. Tous sont connus pour avoir au moins une planète géante de la taille de Neptune ou plus. Cette étude, Publié dans Frontières de l'astronomie et des sciences spatiales , est la preuve de principe que la présence de planètes géantes dans des systèmes binaires n'exclut pas l'existence de mondes potentiellement porteurs de vie.

"La vie est de loin la plus susceptible d'évoluer sur les planètes situées dans la zone habitable de leur système, tout comme la Terre. Ici, nous étudions si une zone habitable existe dans neuf systèmes connus avec deux étoiles ou plus en orbite autour de planètes géantes. Nous montrons pour la première fois que Kepler-34, -35, -64, -413 et surtout Kepler-38 sont adaptés pour héberger des mondes semblables à la Terre avec des océans, " dit l'auteur correspondant, le Dr Nikolaos Georgakarakos, un associé de recherche de la Division des sciences de l'Université de New York à Abu Dhabi.

Le consensus scientifique est que la majorité des étoiles hébergent des planètes. Depuis 1992, exoplanètes ont été découvertes à un rythme accéléré :4375 ont été confirmées à ce jour, dont 2662 ont été détectés pour la première fois par le télescope spatial Kepler de la NASA lors de sa mission 2009-2018 pour étudier la Voie lactée. D'autres exoplanètes ont été découvertes par le télescope TESS de la NASA et des missions d'autres agences, tandis que l'Agence spatiale européenne doit lancer son vaisseau spatial PLATO pour rechercher des exoplanètes d'ici 2026.

Douze des exoplanètes découvertes par Kepler sont "circumbinaires", C'est, en orbite autour d'une paire d'étoiles proches. Les systèmes binaires sont courants, On estime qu'ils représentent entre la moitié et les trois quarts de tous les systèmes stellaires. Jusque là, seules des exoplanètes géantes ont été découvertes dans des systèmes binaires, mais il est probable que de plus petites planètes et lunes semblables à la Terre aient tout simplement échappé à la détection. Interactions gravitationnelles au sein de systèmes multi-étoiles, surtout s'ils contiennent d'autres gros corps tels que des planètes géantes, devraient rendre les conditions plus hostiles à l'origine et à la survie de la vie :par exemple, les planètes pourraient s'écraser sur les étoiles ou s'échapper de l'orbite, tandis que les exoplanètes semblables à la Terre qui survivent développeront des orbites elliptiques, subissent de forts changements cycliques dans l'intensité et le spectre du rayonnement.

"Nous savons depuis un certain temps que les systèmes stellaires binaires sans planètes géantes ont le potentiel d'abriter des mondes habitables. Ce que nous avons montré ici, c'est que dans une grande partie de ces systèmes, les planètes semblables à la Terre peuvent rester habitables même en présence de géants. planètes, ", déclare le co-auteur, le professeur Ian Dobbs-Dixon, de même à l'Université de New York Abu Dhabi.

Georgakarakos et al. ici s'appuyer sur des recherches antérieures pour prédire l'existence, emplacement, et l'étendue de la zone habitable permanente dans les systèmes binaires avec des planètes géantes. Ils dérivent d'abord des équations qui tiennent compte de la classe, Masse, luminosité, et distribution spectrale de l'énergie des étoiles; l'effet gravitationnel supplémentaire de la planète géante; l'excentricité (c'est-à-dire le degré d'ellipticité de l'orbite), demi-grand axe, et période de l'orbite hypothétique d'une planète semblable à la Terre ; la dynamique de l'intensité et du spectre du rayonnement stellaire qui tombe sur son atmosphère; et son « inertie climatique », C'est, la vitesse à laquelle l'atmosphère réagit aux changements d'irradiation. Ils examinent ensuite neuf systèmes d'étoiles binaires connus avec des planètes géantes, tous découverts par le télescope Kepler, pour déterminer si des zones habitables y existent et sont « suffisamment silencieuses » pour abriter des mondes potentiellement propices à la vie.

Les auteurs montrent pour la première fois que des Zones Habitables permanentes existent à Kepler-34, -35, -38, -64, et -413. Ces zones ont une largeur comprise entre 0,4 et 1,5 unités astronomiques (au) et commencent à des distances comprises entre 0,6 et 2 au du centre de masse des étoiles binaires.

« En revanche, l'étendue des zones habitables dans deux autres systèmes binaires, Kepler-453 et -1661, est à peu près la moitié de la taille attendue, parce que les planètes géantes de ces systèmes déstabiliseraient les orbites de mondes habitables supplémentaires. Pour la même raison, Kepler-16 et -1647 ne peuvent pas du tout héberger de planètes habitables supplémentaires. Bien sûr, il y a la possibilité que la vie existe en dehors de la zone habitable ou sur des lunes en orbite autour des planètes géantes elles-mêmes, mais c'est peut-être un bien immobilier moins désirable pour nous, ", déclare le co-auteur Dr Siegfried Eggl de l'Université de Washington.

"Notre meilleur candidat pour héberger un monde potentiellement habitable est le système binaire Kepler-38, à environ 3970 années-lumière de la Terre, et connue pour contenir une planète de la taille de Neptune, " dit Georgakarakos.

"Notre étude confirme que même les systèmes d'étoiles binaires avec des planètes géantes sont des cibles privilégiées dans la recherche de la Terre 2.0. Attention Tatooine, on arrive!"